REŠENJE ISPIT IZ ORGANSKE HEMIJE ZA STUDENTE …chem.bg.ac.rs/~misai/ORGANSKA HEMIJA ZA FFH_2020...F F F F F F i-Pr i-Pr F F F F i-Pr i-Pr t-Bu t-Bu t-Bu t-Bu 4. Prikazana je projekciona

Predmetni nastavnik: Dr M. D. Ivanović

IME I PREZIME (OBAVEZNO ŠTAMPANIM SLOVIMA)

(UKOLIKO SE STRANICE ZADATKA RAZDVOJE, OBAVEZNO SE POTPISATI NA SVAKOJ STRANI)

BROJ INDEKSA

NAPOMENE:

(0) (+1) (0) (+1)- ZA PISANJE ELEMENTA U NEPOSTOJEĆIM VALENTNIM STANJIMA I TO: H>1, C>4, N >3, N >4, O >2, O >3 BEZUSLOVNO SLEDI

NEGATIVNA OCENA NA ISPITU.

-ODGOVORI SE MOGU PISATI I NA PRAZNIM STRANAMA (POLEĐINI) ZADATKA

-KONCEPT NE PISATI NA ZADATKU. KORISTITI ISKLJUČIVO I JEDINO PRILOŽENE PAPIRE ZA KONCEPT.

-SVAKI PAPIR ZA KONCEPT, 5 SPOJENIH LISTOVA, MORA BITI ODMAH POTPISAN. PAPIR SE PREDAJE ZAJEDNO SA ISPITNIM

ZADATKOM

-STUDENT ĆE BEZUSLOVNO BITI UDALJEN SA ISPITA UKOLIKO: 1) KORISTI DRUGE PAPIRE, 2) TUĐE PAPIRE ZA KONCEPT,

ili 3) NEPOTPISANE PAPIRE ZA KONCEPT

- ISPITNE ZADATKE ISKLJUČIVO POPUNJAVATI HEMIJSKOM OLOVKOM.

- POPUNJAVANJE OBIČNOM OLOVKOM, NAKNADNO BRISANJE I PISANJE HEMIJSKOM OLOVKOM NIJE DOZVOLJENO.

ODGOVORI SE NEĆE BODOVATI U SLEDEĆIM SLUČAJEVIMA:

1. AKO SU PISANI OBIČNOM OLOVKOM A NE HEMIJSKOM.

2. AKO SU ODGOVORI BRISANI VIŠE PUTA.

3. AKO SU STRUKTURE (SIMBOLI I VEZE) I TEKST NAPISANI NEJASNO. ISPIT JE BODOVAN SA UKUPNO 187 POENA (100%).

OCENJIVANJE: PREKO 90% - 10; 80-89% - 9; 70- 79% - 8; 60-69% - 7; 51-59% - 6; 49% I NIŽE - 5

ISPIT IZ ORGANSKE HEMIJE ZA STUDENTE FIZIČKE HEMIJE

REŠENJE

1.1 Nacrtati 2D projekcionu formulu jedinjnja I i klinastim vezama označiti tačnu stereohemiju svih supstituenata različitih od vodonika. Klinastim vezama takođe označiti i

stereohemiju H-atoma u čvorovima (na C-atomima koji su zajednički za dva prstena).

1.2 Odrediti relativni stereohemijski odnos (cis ili trans) za prstenove A/B, B/C I C/D.

Napomena! a) Osnovna 2D projekciona formula mora biti potpuno tačna, uključujući i klinaste veze, u protivnom se dobija 0 poena na zadatku. b)

Više od 2 greške u supstituentima automatski donosi 0 poena na zadatku.

1. Prikazana je "fotografija" 3D modela jedinjenja I. Vodonikovi atomi su označeni tankim cilindrima.

20 p

Relativni stereohemijski odnos (cis ili trans) za prstenove A/B, B/C i C/D: A/B = B/C = C/D = cis trans trans

"fotografija" 3D modela jedinjenja I.

1/9

Cl

H

H

OH

H

OH OH

F

NH2

SH

2D projekciona formula jedinjenja I.

REŠENJE

O

F

Cl

O

S

O

N

3. Ispod svake strukture napisati tačno hemijsko ime datog jedinjenja, isključivo štampanim slovima . Na svakoj

strukturnoj formuli obavezno obeležiti brojevima redosled numeracije. Priznaju se samo potpuno tačni zadaci!.

Prikazane su strukture jedinjenja 1 - 4.

2p svaki, 8 p ukupno1. 2. 3. 4.

isključivo štampanim slovima isključivo štampanim slovima isključivo štampanim slovima isključivo štampanim slovima

2/9

2-(terc-butil)-7-etksi-5-formil-3-okso-heptanamid

3-(terc-butil)-5-jod-2-metoksi-benzoil hlorid

REŠENJE

NH2

OOCHOOEt

12

345

67

IO

EtOO

O

12 3

4 5

6 7 8

9 10

7-etoksi-6-jod-dek-7-en-4-in-2,3,9-trion

CHO

O

CONH2

NH2

1 2

3

45

67

8

9

6-amino-5-ciklopropil-3-etinil-4-formil-8-metilen-2-okso-ciklo-non-4-en-1-karboksamid

ICl

O

OMe

1

23

4

5

6

2. Za prikazane strukture 1 - 4 odrediti:

1. Prioritete supstituenata na svakom hiralnom centru, označiti ih rimskim brojevima (I, II, III, IV) i nacrtati odgovarajuću kružnu strelicu.

2. Odrediti R,S konfiguraciju na hiralnom centaru (jedan ili više) ili označiti da molekul nema hiralni centar.

Priznaju se samo potpuno tačni odgovori i to: sa označenim prioritetima, kružnom strelicom i oznakom R odn. S).

P

SO

F

FF

F

Se

O

MeO

S H

P

B

S

O

O

N

F

F

1 2 3 4

2p svaki, 8 p ukupno

I

I

I

II

II

II

II

IIII

III

III

III

IIIIV IV

IV

REŠENJE

NH2

OH

COOH

COOH R

RSR

R

F F

F F

F

F

i-Pr

i-Pr

F

F

F

F

i-Pr

i-Pr

t-Bu

t-But-Bu

t-Bu

4. Prikazana je projekciona (2D) struktura jedinjenja I. Takođe su prikazane "fotografije" 4 konformacione strukture bez supstituenata. 1. Ispod svake strukture napisati ime pod kojim je poznata u konformacionoj analizi. (Dve strukture su uzajamno flipovane i to označiti).2. Dopisati sve supstituente na otvorenim valencama, sa tačnom stereohemijom (cis/trans). (Uzeti u obzir da su dve strukture flipovane). 3. Kod konformera gde je to definisano, označiti sve supstituente kao a odn. e.4. Označiti relatinu konformacionu stabilnost svih konformera (najstabilniji>manje stabilan>>najmanje stabilan). Uzeti u obzir voluminoznost supstituenata kao i relativnu stabilnost konformera poznatu iz konformacione analize.

uzajamno

(1) (2)

(3) (4)

IME IME

IME IME

STOLICA UVIJENA LAĐA

LAĐA STOLICA (flipovana 1)

2D struktura jedinjenja I

RELATIVNA STABILNOST KONFORMERA:NASTABILNIJI MANJE STABILAN MANJE STABILAN NAJMANJE STABILAN

> > >(1) (2) (3)(4, FLIPOVANA)

a

a

a

a

e

e

e

e

20 p

KONJUGOVANI ALIFATIČNI KISELINSKI BROMID SA ARIL GRUPOM

ESTAR KETONA U ENOLNOM OBLIKU I KONJUGOVANE KARBOKSILNE KISELINE TRO-HIDROKSILNI FENOL SA

BENZILNIM POLOŽAJEM

o,p-tri-HIDROKSI BENZEN SA DVE ARIL GRUPE

KONJUGOVANI TRI-NITRO-CIKLOALKAN (NEAROMATIČAN)

POTPUNO KONJUGOVAN TETRA-NITRIL (NE-AROMATIČAN)

DI-KONJUGOVANI KISELINSKI DI-BROMID CIKLO-ALKIL DI-KISELINE

ALKENIL-ARIL TIO- ETAR ENAMIN AROMATIČNOG KETONA I AROMATIČNOG AMINA

5.1

5.7

5.2

5.5

5.8

5.3

5.4 5.6

5.9

5. Nacrtati precizne 2D strukturne formule jedinjenja koja odgovaraju tekstualnom opisu. U slučaju jonskih jedinjenja obavezno označiti tačan položaj

pozitivne i negativne šarže odn. katjon i anjon. Sve funkcionalne grupe pisati eksplicitno i označiti svaku kovalentnu vezu (jednostruku, dvostruku ili

trostruku). Napomena: U većini slučajeva moguć je veći broj različitih, tačnih odgovora. Priznaju se samo potpuno tačni odgovori!

2p svaki, 18 p ukupno

5/9

O

Br

Ph

CN CN CN

CN

Br

O

O Br

O

O

OH

OH

OH

OH

OHOH

Ph

Ph

S

Ph

O2N NO2

NO2

N

Ph

Ph

REŠENJE

AROMATIČNO AZO JEDINJENJE SA 4 ALKOKSI GRUPE

RADIJUM BIKARBONAT (TAČNA STEHIOMETRIJA)

TRI-ESTAR METIL-SULFONSKE KISELINE I TRI-OL-a

DI-KALIJUMOV ENOLATNI ANJON CIKLIČNOG TRI-NITRILA(TAČNO OZNAČITI ŠARŽE)

CIKLIČNI ALKEN SA DVA HALOGENA U ALILNIM POLOŽAJIMA I VINILNOMMETOKSI GRUPOM

DI-LAKTON AROMATIČNE DI-KARBOKSILNE KISELINE

BENZILNO DI-ORGANO-LITIJUMOVOJEDINJENJE

DI-FOSFONIJUMSKA SO(TAČNO OZNAČITI ŠARŽE)

DI-KALIJUMOVA SO p-SULFO- BENZOEVE KIS.(SULFO= SULFONSKA KISELINA)

OH

O

O

2

Ra2+

P+

Ph

Ph

Ph

P+

Ph

Ph

Ph

Br Br

Br Br

MeO

6.1

6.7

6.2

6.5

6.8

6.3

6.4 6.6

6.9

6. Nacrtati precizne 2D strukturne formule jedinjenja koja odgovaraju tekstualnom opisu. U slučaju jonskih jedinjenja obavezno označiti tačan položaj

pozitivne i negativne šarže odn. katjon i anjon. Sve funkcionalne grupe pisati eksplicitno i označiti svaku kovalentnu vezu (jednostruku, dvostruku ili

trostruku). Napomena: U većini slučajeva moguć je veći broj različitih, tačnih odgovora. Priznaju se samo potpuno tačni odgovori!

2p svaki, 18 p ukupno

6/9

N

N

OMe

MeO

MeO

OMe O

O

O

O

OO

O

S

S

O

O

O

O

S

O

O

C CNC

CN

CN

K+

K+

LI

LI

REŠENJE

S

OO

O OO

K+

K+

7.1 Napisati proizvod koji postaje reakcijom

7.2 Primenom metode rezonance, predvideti koji regioizomer postaje u toj reakciji. Nacrtati 6 relevantnih kanonskih struktura i strelicama označiti

kretanje elektrona.

7.3 Koja je to reakcija mehanistički? Nacrtati strukturu ključnog intermedijera.

m-nitro benzoeve kiseline i broma (Br ) u prisustvu FeBr ili AlBr . 2 3 3

CH+

O2N

OHO

CH+

COOH

N+O

O

CH+

COOH

N+O

O

CH

+

COOH

N+O

O

CH

+O2N

OHO

CH+

O2N

OHO

Reakcija:

Kanonske strukture:

Struktura ključnog

intermedijera:

20 p

COOH

O2N Br

COOH

O2N

Br2

FeCl3 ili AlBr3

-HBr

C+

COOH

O2N Br

H

H

COOH

O2N

Br+

ARENIJUM KATJON

ELEKTROFILNA AROMATIČNASUPSTITUCIJA

11. Popuniti reakcionu shemu. Klinastim formulama označiti stereohemiju gde je poznata.

27 p

8/9

REŠENJE

NH2

Ph NH

PhCO2t-Bu

NPhCO2t-Bu

CO2Me

N

C

O

Ph

CO2t-BuK

+

N

CH

O

Ph

CO2t-BuNH2Ph

N

NH

Ph

CO2t-Bu

Ph

Cl

O

N

N

Ph

CO2t-Bu

Ph

O

N

N

Ph

Ph

O

CO2H

N

N

Ph

Ph

O

COCl

N

N

Ph

O

O

C14H21NO2

propenska kiselinaterc-butil estar

propenska kiselinametil estar

2 KH / THF

-H2-MeOK

HCl

-KCl NaBH3CN

pH~5-6

NaOH/H2O

- t-BuOH

zatim H3O+

SOCl2

AlCl3, ciklizacija

(Friedel-Crafts)

C18H27NO4 C17H22NO3K

C17H23NO3 cis C23H30N2O2 C25H32N2O3 C21H24N2O3

C21H23ClN2O2 C21H22N2O2

-HCl

cis cis

cis cis

12. Popuniti reakcionu shemu.Klinastim vezama označiti relativnu stereohemiju tamo gde je poznata. 21 p

27 p

?

9/9

13. Popuniti reakcionu shemu.

REŠENJE

CN

CN

NC

CN

CN

NC

CN

CN

T

T

NC

CN

CN

T

T

NC O

CN

CN

T

T

NC

OH

CN

T

T

HO2C

CO2H

CO2H

CN

CN

T

T

NC

CN

NaCN

DMSO ili DMF

ZAGREVANJE

50% H2SO4

-H2O

2 + 4 ciklloadicija

+

T2/Pd-C

[reaguje nekonjugovanaveza]

-4 NH4+

konjugovano jedinjenje(stabilniji regioizomer)

-CO2

CH3CO3H

50% H2SO4

C12H9N3 C12H9N3T2 C12H9N3OT2

C13H10N4OT2 C13H8N4T2

C12H12O6T2

COOH

NO2

OHCO

2H COOH

NH2BrPh

COOH

NH

Ph N

Ph

O

CH

N

Ph

OLi

+

Br Br N

Ph

O

NPh

O

HNO3

terminalni alken

1. 1 ekv. "BH3"

2. H2O2/H2O

pH~10

CrO3/H2SO4

o-izomer

Fe/HCl

ili

H2/Ra-Ni

C8H10O C8H9NO2

zagrevanje

ciklizacija

-H2O

-HBr

K2CO3 (baza)

C15H15NO2

LDA/THF

C15H12NOLi

0.5 ekv.

- 2 LiBr

C33H30N2O2